纤维幅材机辊制造技术

一种用于处理纤维幅材的纤维幅材机辊（１），包括：本体（２），其具有第一端部（２ａ）和第二端部（２ｂ）；至少一个轴端（３ａ，３ｂ），其固定到本体的端部并包括至少一个用于导入和／或导出传热剂的第一流道（４ａ，４ｂ）；以及壳体层，其围绕本体（２），用于在运转期间将热量从传热剂传递到纤维幅材或从纤维幅材传递到传热剂。具有约１到２０ｍｍ壁厚的管状金属壳（５）被设置为围绕辊（１）的本体（２）的壳体层，使得在本体（２）与金属壳（５）之间形成传热剂的周缘流动室（６），流动室（６）沿辊（１）的径向方向具有约１到２ｍｍ的高度并与至少一个第一流道（４ａ，４ｂ）呈流动连通。为维护纤维幅材机辊（１）的辊，可用具有相同特性或不同特性的另一金属壳（５）替换构成壳体层的金属壳（５）。可通过对旧的热辊改型使其变得与本发明专利技术一致获得纤维幅材机辊。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在纤维幅材机(优选为纸张、纸板以及化学浆机)中使用的辊，用 以处理(例如加热和/或冷却)幅材类材料。本专利技术涉及一种用于处理纤维幅材的纤维幅材机辊，包括本体，其具有第一端部 和第二端部；至少一个轴端，其固定到本体并包括至少一个用于导入和/或导出传热剂的 第一流道；以及壳体层，其围绕本体，用于在运转期间将热量从传热剂传递到纤维幅材/从 纤维幅材传递到传热剂。此外，本专利技术涉及一种用于维护根据权利要求1所述的纤维幅材机辊的根据权利 要求18所述的方法。此外，本专利技术涉及一种用于制造纤维幅材机辊的根据权利要求20所述的方法。
技术介绍
目前，压光纸张和纸板所需的热能由被加热的辊(即热辊)产生。在过去数年间 压光机运行速度已显著地提升。为了获得所需的压光效果，热辊的表面温度必须升高到 2000C -250°C。与热辊的高表面温度结合的高运行速度意味着来自热辊的热能交换必须非 常高，在新工艺中，通常为200kW/m乃至更高。众所周知，热辊的热量是通过将用作传热剂的流体引导到热辊壳体中的孔内产生 的，在孔内，热量传递到壳体并被进一步引导到辊的表面。在诸如DE 44 04 922 Cl和DE 40 36 121 Al的公开文献中披露了在壳体中的周缘孔内设置传热孔的实例。因基于加工技术的限制，传热剂孔必须被设置得离热辊的表面相当深，由此保持 在传热剂孔与热辊表面之间的材料起到隔热物的作用并限制来自热辊的热能交换。而且， 考虑到热辊中所使用的传热剂(即油)的实际最高温度约为300°C，来自热辊的热能交换被 限制在约为200kW/min，并且热辊的表面温度被限制到200°C。当纤维幅材的压光和干燥工艺发展并且生产线更新时，必须用新的热辊替换热交 换过低的旧的热辊。这种热辊的进一步的使用尚未得到有效设置。必须能够对从生产线卸 下的热辊改型以供重新使用。本专利技术的总体目的是消除或至少基本上缓解上述的缺点和不足。进一步的目的是 提供一种能够大量传热的纤维幅材机辊，该纤维幅材机的流道系统制造简单、具有低制造 成本，且由此可确保纤维幅材机辊的壳体具有所需的特性，例如像表面特性和强度特性等， 并确保辊的本体具有所需的特性(优选为承载特性)。本专利技术的进一步的目的是简化纤维 幅材机辊的维护。本专利技术的进一步的目的是能够将旧的辊体用作基体来制造纤维幅材机 棍。借助本专利技术实现了这些目的，本专利技术的特有特征由所附权利要求限定。
技术实现思路
在权利要求1的特征部分披露了根据本专利技术的纤维幅材机辊的主要的特有特征。具有大约1到20mm(优选为1到5mm)壁厚的管状金属壳被设置为围绕根据本发 明的纤维幅材机辊的本体的壳体层，使得在本体与金属壳之间形成传热剂的周缘流动室， 该周缘流动室沿纤维幅材机辊的径向方向具有约1到2mm的高度。该流动室与至少一个用 于导入和/或导出传热剂的第一流道呈流动连通，流动室位于纤维幅材机的辊轴端。根据本专利技术的第一方法包括用具有相同特性或不同特性的另一金属壳来替换构 成纤维幅材机辊的壳体层的金属壳，上述另一金属壳优选可包括下述特性至少之一表面 质量、硬度、厚度、材料强度、焊接适用性(suitability)、导热性、硬化性能。根据本专利技术的第二方法包括将待调节的辊的本体或具有周缘孔的辊的本体用作 纤维幅材机辊的本体的基体，在本体中设置用于将传热剂从本体内部引导到本体外周缘的 第二流道。具有约1到20mm壁厚的管状金属壳被设置为围绕本体的壳体层，使得在本体与 金属壳之间形成传热剂的周缘流动室，该周缘流动室沿纤维幅材机辊的径向方向具有约1 到2mm的高度。在一些实施例中，辊包括固定在本体和至少一个轴端之间的至少一个凸缘，并且 金属壳在至少一个边界区域通过焊接被固定到凸缘。在一些实施例中，在辊的本体的表面上形成凹槽，环箍被以封闭形式(form closure)固定到凹槽，并且金属壳通过焊接被固定到环箍。在一些实施例中，在辊的本体的表面上形成台肩，包括凹槽的环箍被以封闭形式 固定到台肩，并且金属壳通过焊接被固定到环箍。根据本专利技术的纤维幅材机辊目的在于用以挤压和/或压光和/或加热和/或冷却 在纤维幅材机辊与接触纤维幅材机辊的匹配构件之间的接触区(即压区)中的纤维幅材， 或用以烘干或加热或冷却纤维幅材机辊的壳体表面上的纤维幅材。根据本专利技术的纤维幅材机的辊适合用于下面一个或多个纤维幅材机的应用中多 辊压光机的热辊、软压光机的热辊、长压区压光机的热辊、靴式压光机的热辊、带式压光机 的热辊、金属带式压光机的热辊、烘缸、纤维幅材机的挤压单元的热辊和/或纤维幅材机的 涂布段的热辊。根据本专利技术的纤维幅材机辊的本体可由承载、容易加工且廉价的金属材料如铸铁 来制造，其不需要具备特别好的传热特性，并且壳体层可依据表面层所需的特性(如良好 的耐磨性和硬度)进行优化。可将壳体层形成得相对薄或非常薄，由此降低壳体层的材料 消耗。壳体层还可另外受到热处理，如消除残余应力退火和/或硬化和/或表面处理和/ 或涂覆，以获得期望的特性。在下面，将参照附图描述本专利技术，然而本专利技术不限于图中所示的内容。 附图说明图1示出了根据本专利技术的一种优选热辊的截面，该热辊配备有薄金属壳和位于壳 内的用于传热剂的周缘流动室。图2示出了图1中的部分A的局部放大图，图2示出了金属壳与热辊的本体的固定。图3示出了在金属壳的边界区域内的材料的优选设计。图4示出了无壳体层的根据图1的热辊以及传热剂在周缘流动室中的流动F的实例。图5至图8示出了诸如在本体的轴向方向上固定图1所示的热辊的金属壳的几种 方式。具体实施例方式图1示出了用于处理纤维幅材的被加热和/或冷却的纤维幅材机辊，即热辊1。热 辊1包括用于承载的具有大体圆筒形外表面的本体2 ；以及固定到本体的端部2a、2b的轴 端3a、3b。在图1中，固定到本体2的第一端部2a的第一轴端3a包括至少一个用于导入和 /或导出传热剂的第一流道4a，并且固定到本体2的第二端部2b的第二轴端3b包括至少 一个用于导入和/或导出传热剂的第一流道4b。热辊1包括围绕本体2的壳体层5，壳体 层5用于在运转期间将热量从传热剂传递到纤维幅材或从纤维幅材传递到传热剂。传热剂 优选为在高温下使用的油。具有约1到20mm、优选为1到5mm的壁厚的管状金属壳5被设 置成围绕热辊1的本体2的壳体层，以在本体2与金属壳5之间形成传热剂的周缘流动室 6，该流动室沿优选旋转对称的热辊1的径向具有约1到2mm的高度。在图2和相关的描述中以及图5至图8和相关的描述中更详细地示出了图1的部 分A中的金属壳5与热辊1的本体2的固定。如图7所示，金属壳5也可被固定到热辊1 的轴端3a、3b。图1中示出的热辊1的本体2优选为圆筒形和管状，并且包括在其第一端2a的第 二流道8a，第二流道8a在本体2的第一端部2a处的内部第一部分容积7a与本体2外部的 周缘流动室6之间形成流动连通。此外，本体2还包括在其第二端部2b的第二流道8b，第 二流道8b形成本体2的第二端部2b处的内部第二部分容积7b与本体外部的周缘流动室 6之间的流动流通。通过在本体的各个端部区域安装分隔壁9a、9b，在本体2中形成部分容积7a、7b， 本体2的基本形状优选为圆筒形和管状，而分隔壁的位置可沿本体2的轴向变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理纤维幅材的纤维幅材机辊（１），所述辊（１）包括：本体（２），其具有第一端部（２ａ）和第二端部（２ｂ）；至少一个轴端（３ａ，３ｂ），其固定到所述本体的端部（２ａ，２ｂ）并包括至少一个用于导入和／或导出传热剂的第一流道（４ａ，４ｂ）；以及壳体层，其围绕所述本体（２），用于在运转期间将热量从所述传热剂传递到纤维幅材或从所述纤维幅材传递到所述传热剂，其特征在于，管状金属壳（５），其具有约１到２０ｍｍ的壁厚，被设置为围绕所述辊（１）的所述本体（２）的壳体层，使得所述本体（２）与所述金属壳（５）之间形成传热剂的周缘流动室（６），所述流动室（６）沿所述辊的径向方向具有约１到２ｍｍ的高度并与所述至少一个第一流道（４ａ，４ｂ）呈流动连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FI 2007-12-3 20075869一种用于处理纤维幅材的纤维幅材机辊(1)，所述辊(1)包括本体(2)，其具有第一端部(2a)和第二端部(2b)；至少一个轴端(3a，3b)，其固定到所述本体的端部(2a，2b)并包括至少一个用于导入和/或导出传热剂的第一流道(4a，4b)；以及壳体层，其围绕所述本体(2)，用于在运转期间将热量从所述传热剂传递到纤维幅材或从所述纤维幅材传递到所述传热剂，其特征在于，管状金属壳(5)，其具有约1到20mm的壁厚，被设置为围绕所述辊(1)的所述本体(2)的壳体层，使得所述本体(2)与所述金属壳(5)之间形成传热剂的周缘流动室(6)，所述流动室(6)沿所述辊的径向方向具有约1到2mm的高度并与所述至少一个第一流道(4a，4b)呈流动连通。2.如权利要求1所述的辊，其特征在于，所述金属壳(5)具有1到5mm的壁厚。3.如权利要求1或2所述的辊，其特征在于，所述本体(2)为圆筒形和管状，并至少在 所述本体的端部(2a，2b)之一包括第二流道(8a，8b)，所述第二流道(8a，8b)在所述本体内 部的部分容积(7a，7b)与所述本体外部的所述周缘流动室(6)之间形成流动连通。4.如权利要求1至3任一项所述的辊，其特征在于，所述热辊的流道系统包括呈流动 连通的，至少在一个轴端(3a，3b)的至少一个第一流道(4a，4b)，至少在所述本体的一个端 部(2a，2b)的至少一个部分容积(7a，7b)，以及将所述本体中的所述部分容积与所述周缘 流动室(6)相连的至少一组第二流道(8a，8b)。5.如权利要求1至4任一项所述的辊，其特征在于，所述金属壳(5)的材料为焊接钢， 优选为结构钢。6.如权利要求5所述的热辊，其特征在于，所述金属壳(5)的材料为硬化合金钢。7.如权利要求1至6任一项所述的热辊，其特征在于，所述本体(2)的材料为铸铁，例 如为球墨铸铁。8.如权利要求1至7任一项所述的辊，其特征在于，所述金属壳(5)在至少一个边界区 域(5a，5b)，通过焊接(10)、优选通过摩擦焊被固定到所述本体(2)，或通过焊接(16b)被固 定到轴端(3a，3b)。9.如权利要求1至8任一项所述的辊，其特征在于，所述金属壳(5)在至少一个边界区 域(5a，5b)通过螺纹联接件(11)被固定到所述本体(2)或轴端(3a，3b)。10.如权利要求1至9任一项所述的辊，其特征在于，所述周缘流动室(6)被设置为承 受所述传热剂的等于2到3巴的压强。11.如权利要求1至10任一项所述的辊，其特征在于，所述本体(2)中的所述第二流道 (8a,8b)被设置于在所述辊(1)的运转期间所述纤维幅材与所述金属壳(5)的外表面(5c) 接触的区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚尼哈科拉，卡里海塞宁，马尔库科约，马尔库屈策宁，马里拉克索，米卡曼基拉，阿龙曼尼奥，阿托J莫伊拉宁，雷约皮耶蒂凯宁，彼得里韦内特约基，里斯托韦泰宁，米卡维尔扬马，
申请(专利权)人：美卓造纸机械公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]